EP2918719A1 - Method for homogenising the puncture pattern in a needled nonwoven fabric - Google Patents

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EP2918719A1
EP2918719A1 EP14159491.1A EP14159491A EP2918719A1 EP 2918719 A1 EP2918719 A1 EP 2918719A1 EP 14159491 A EP14159491 A EP 14159491A EP 2918719 A1 EP2918719 A1 EP 2918719A1
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EP
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needling device
needle
needling
needle board
needles
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Johann Philipp Dilo
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Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
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Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
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    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/02—Needling machines with needles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres

Definitions

  • the present invention relates to a method for homogenizing the stitching pattern in a needled nonwoven.
  • the present invention has for its object to uniform the arrangements of the puncture points in a needled nonwoven and thus to arrive at a homogeneous puncture pattern.
  • the adaptation of the at least one operating parameter and / or of the at least one structural parameter of the second needling device takes place by means of automatic control or regulation. This eliminates the need for the operator laborious manual adjustments and tedious test drives.
  • the at least one operating parameter of the second needling device comprises, for example, the advancement of the fleece per stroke of the at least one needle board. Since the variations in the transport speed of the web are relatively low, the adjustment is made primarily by adjusting the vertical stroke frequency of the drive for the needle board.
  • the at least one operating parameter of the second needling device may also include the phase of the vertical drive of the at least one needle board. In this way, a phase difference can be generated for the vertical drive of the needle board in the first needling device. By adjusting the phase, the puncturing positions of the needles in the second needling device can be varied, if at the same time the transport speed of the fleece by the second needling device remains constant.
  • the at least one structural parameter of the second needling device may comprise the distance to the first needling device in a transport direction of the fleece. It is particularly preferred if this distance is adjustable during operation of the system.
  • the at least one structural parameter of the second needling device can also comprise the lateral positioning of the at least one needle board in the second needling device transversely to a transport direction of the fleece. This is particularly advantageous if there are longitudinal strips in the nonwoven fabric after the first needling device.
  • the lateral displacement of the at least one needle board in the second needling device can take place during operation of the system.
  • the at least one structural parameter of the second needling device can also comprise the needle arrangement in the at least one needle board.
  • the variable needle arrangement almost any pattern can be compensated in the stitching image of the web.
  • the needles are horizontally displaceable in the region of the at least one needle board. In this way, an adjustment of the needle assembly in the needle board can be done in a particularly simple and guided manner.
  • the at least one needle board has a base plate and a plurality of needle modules held on the base plate, each of which has a carrier element equipped with one or a plurality of needles, the individual needle modules being horizontally displaceable in the needle board.
  • the carrier element may consist of a plastic injection-molded onto the needles.
  • the second needling device may comprise on a needle bar at least one magnetic plate which serves for detachably fixing needles, needle modules and / or needle board segments on the side opposite the needle points.
  • a particularly variable arrangement of the needles in the second needling device becomes possible.
  • This arrangement also provides the further advantage that the magnetic plate automatically attracts all needles, needle modules and / or Nadelbrettsegmente without further fasteners simultaneously.
  • the needles in the at least one needle board are vertically displaceable. In this way, certain needles in the second needling device at a given vertical stroke in the web to be consolidated engage, while other needles, which are pulled back a little further into the needle board, the vertical lift out of engagement with the fleece and thus do not create punctures in the fleece.
  • the detection of puncture defects in the nonwoven preferably takes place by means of an optoelectronic method, in particular by means of a digital scan of the surface of the needled nonwoven.
  • a CCD camera can be used.
  • the adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device takes place with the aid of data stored in an electronic library.
  • the intelligent system can make a suggestion for the adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device, or control or even regulate this adaptation.
  • a detection of the puncture homogeneity is carried out in the needle-punched fleece, for example by means of an optoelectronic method.
  • the result of the adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device can be checked on the basis of the final result obtained.
  • the results of the detection of the puncture homogeneity in the needled nonwoven behind the second needling device can additionally be used for a fine adjustment of the at least one operating parameter and / or of the at least one structure parameter of the second needling device.
  • a feedback of this result takes place on the control device of the second needling device. In other words, a fully automatic, self-adjusting control is thereby achieved.
  • the second needling device 4 likewise has at least one movable needle board 14, to which needles 16 are fastened for further needling of the fleece 6 which has been previously needled in the first needling device 2.
  • Downstream of the second needling device 4 is again a take-off device 18, preferably consisting of a pair of oppositely driven take-off rolls arranged, which withdraws the web 6 at a speed v 2 from the second needling device 4.
  • the withdrawal speed v 2 of the withdrawal device 18 is slightly greater than the withdrawal speed v 1 of the withdrawal device 12.
  • needleling in the context of the present invention may refer both to a needle machine with a single driven needle board, as well as a needle machine with two needle boards, one of which is above and one below the needled needle 6 and their needles thus towards each other and move away from each other.
  • needleling may also include a needle machine with a plurality of needle boards arranged in series above and / or below the web 6, as well as corresponding needle machines each having a plurality of pairs of above or below the web 6 arranged needle boards.
  • needleling device may also be directed to a single needle board or a particular pair of needle boards within a needle machine, even if the needle machine includes at least one other needle board adjacent to said needle board or boards.
  • needleling device can designate both all needle units within a needle machine, but also only certain units within a plurality of needle units in the same needle machine.
  • inventive method is in all these cases, taking into account the respective different interpretation of the term “needling” executable.
  • a detector 20 for detecting puncture defects in the previously needled by the first needling 2 web 6 is arranged.
  • the detector 20 is therefore arranged downstream of the first needling device 2, either as in FIG Fig. 1 shown, in an area downstream of the trigger device 12, or else in a region between the first needling device 2 and the associated trigger device 12.
  • the detector 20 is preferably configured as an optoelectronic sensor, for example as a CCD camera, which performs a digital scan of the surface of the needle-punched fleece 6 performs.
  • the detector 20 is connected to a control device 22, which evaluates the results of the detection of the puncture defects in the fleece 6 and calculates a suitable adaptation of at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling device 4, so that during further needling of the fleece 6 in the second needling device 4 at least parts of the puncture defects are selectively filled.
  • a control device 22 evaluates the results of the detection of the puncture defects in the fleece 6 and calculates a suitable adaptation of at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling device 4, so that during further needling of the fleece 6 in the second needling device 4 at least parts of the puncture defects are selectively filled.
  • the provision or application of the information for the suitable adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device 4 can be varied by the control device 22 Done way.
  • an operating instruction for an operator for the purposeful manual setting of the at least one operating parameter and / or of the at least one structural parameter of the second needling device 4 can take place on a screen 24.
  • the control device 22 automatically calculates not only a suitable adaptation of the at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling device 4 but also the corresponding one based on stored data and laws stored in an electronic library Hiring also independently.
  • the screen 24 may serve in this latter case for displaying information to the operator or completely eliminated.
  • a further detector 26 for detecting the puncture homogeneity in the needle-punched fleece 6 is arranged, which serves to check the final needling needle result.
  • the detector 26 is preferably an optoelectronic sensor, for example a CCD camera, with which the homogeneity of the punctures in the needled nonwoven 6 can be detected.
  • the recordings of the detector 26 are output on a further screen 28 or on the first screen 24. It is particularly preferred if the results of the detector 26 are fed to the control device 22, whereby a control loop is produced.
  • the control device 22 can thus use this information when adapting the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device 4.
  • control device 22 only has to make a fine adjustment of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device 4 until a satisfactory result has been achieved in the finished needled web 6.
  • the process according to the invention proceeds as follows. First, the fleece 6 is transported through the first needling device 2, in which a first needling of the fleece 6 takes place.
  • the operating parameters of the first needling device 2 are set to a desired predetermined value. Subsequently, puncture defects in the fleece are detected in a region between the first needling device 2 and the second needling device 4 by means of the detector 20.
  • the first needle-punching device 2 is used beforehand needled 6 further needled in the second needling device 4, wherein at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling 4 is adjusted on the basis of the result of the detection of puncture defects in the nonwoven 6 by means of the detector 20 such that the further Needling the fleece 6 in the second needling device 4 at least parts of the puncture defects are selectively filled.
  • the stitch pattern can be homogenized in needled web 6 and the product quality of the finished needled web improved.
  • a possible operating parameter of the second needling device 4, which can be adapted to homogenize the stitching pattern in the needled web 6, is the horizontal feed of the web 6 per vertical stroke of the at least one needle board 14 of the second needling device 4.
  • the speed v 2 of the trigger device 18 are influenced (see Fig. 1 ).
  • a higher or lower withdrawal speed v 2 changes at the same stroke frequency of the needle board 14, the ratio of feed to stroke in the second needling 4.
  • larger changes in the speed v 2 of the trigger 18 also inevitably affect the throughput of the overall machine, which is usually predetermined and should not be changed.
  • the adjustment of the operating parameter "feed per stroke" of the second needling device 4 will be effected primarily by varying the vertical stroke frequency of the second needling device 4.
  • the control device 22 can preferably be applied directly to the drive 30 (FIG. Fig. 2 ) of the needle board 14 of the second needling device 4.
  • the adaptation of the operating parameter "feed per stroke” can also be carried out while the system is in operation.
  • Fig. 2 an example of the embodiment of a second needling device 4 is shown.
  • at least one vertical connecting rod 32 is cyclically moved up and down via an eccentric drive 30.
  • the at least one vertical connecting rod 32 is usually hingedly connected to a needle bar 34 on which in turn the needle board 14 (in Fig. 2 not shown) is attached.
  • the second needling device 4 is designed as a double needle machine having two vertical connecting rod 32 and two needle bar 34 with attached needle boards 14 which are arranged in the transport direction T of the web 6 in series.
  • the movement of the two needle bars 34 takes place synchronously.
  • the stroke frequency f of the eccentric drive 30 is changed.
  • the second needling device 4 can also have a different number of vertical connecting rods 32 and needle bars 34 (in particular only one connecting rod and one needle bar).
  • the method according to the invention is also applicable to any other form of needling devices, in particular also those which show only little or no horizontal lifting component.
  • phase ⁇ of the vertical drive 30 of the at least one needle board 14 is interesting.
  • a phase shift of 180 ° in this context means that the second needling device 4 has reached its respective highest point of the vertical stroke exactly when the first needling device 2 has reached the lowest point of its vertical stroke.
  • a possible structural parameter of the second needling device 4, whose adaptation can lead to a homogenization of the stitching pattern of the needled web 6, is, for example, the distance of the second needling device 4 to the first needling device 2 in the transporting direction T of the web 6 Fig. 3a and 3b an exemplary arrangement for adjusting the position of the second needling device 4 in the transport direction T is shown.
  • Components of the second needling device 4 shown here additionally comprise an eccentric arrangement 36 with which a substantially horizontally arranged connecting rod 38 can be moved in the transport direction T of the fleece 6 or in the opposite direction and then fixed.
  • the connecting rod 38 is pivotally connected to the needle bar 34 in order not to restrict the operation of the second Vernadelungseinrichung 4.
  • Another structural parameter of the second needling device 4, which according to the invention can be adapted for homogenizing the stitching pattern of the needled web 6, is the lateral positioning of the at least one needle board 14 in the second needling device 4 transversely to the transport direction T of the web 6.
  • An example of a suitable displacement mechanism is in Fig. 4 shown.
  • the displacement mechanism comprises a spindle arrangement 40 with the aid of which the needle board 14 of the second needling device 4 can be displaced transversely to the transport direction T of the fleece 6.
  • the spindle arrangement 40 can preferably be driven via a drive controlled by the control device 22. This adjustment can be made while the system is in operation.
  • the displacement mechanism engages the needle bar 34 of the needling device 4, but it is also possible for the lateral displacement mechanism to be directly connected to a needle board 14 pneumatically clamped to the needle bar 34.
  • a further structural parameter of the second needling device 4, whose adaptation can lead to a homogenization of the stitching pattern in the needled web 6, is the needle arrangement in the at least one needle board 14 of the second needling device 4. Since a needle board contains many possible needle positions, the variability in the needle arrangement forms a particularly effective variant for improving the penetration pattern.
  • a first option for varying the needle assembly in the needle board 14 is the targeted partial assembly of a conventional needle board 14 with needles 16, which are only introduced into the holes calculated by the control device 22, while leaving other holes of the needle board 14 free.
  • the targeted partial placement of the needle board 14 can be carried out manually or by means of a placement machine, which is controlled by the control device 22.
  • Another option for varying the needle arrangement in the needle board 14 is an arrangement in which the needles 16 are horizontally displaceable in the region of the at least one needle board 14. To implement this principle, there are several possibilities.
  • the illustrated needle board 14 here comprises a base plate 41, in which a plurality of horizontally extending slots 42 are arranged.
  • a plurality of horizontally extending slots 42 are arranged.
  • four slots are shown, two in a first direction and two further in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the arrangement of the slots 42 in the needle board is arbitrary and the slots 42 may be in any number and extend in any direction.
  • needle modules 44 are arranged horizontally displaceable.
  • Each needle module 44 in this case comprises a carrier element 46, preferably made of plastic, which has one or more recesses 47 in which the shafts of one or more needles 16 are introduced.
  • the carrier element 46 may be injection-molded onto the needles 16, for example.
  • Each slot 42 preferably has in its wall portion a circumferential shoulder 48, as best in the broken area in the lower left in Fig. 5 you can see. On these shoulders 48 are projecting edge portions 50 of the support member 46. Further design possibilities of needle modules 44 are in EP 2 138 616 A1 or EP 2 138 617 A1 described, the content of which is hereby incorporated by reference in its entirety.
  • the individual needle modules 44 can now be displaced in the slots 42, and after reaching the correct sliding position, the needle modules 44 are moved by forces between the needle board 14 and the associated needle bar 34 (FIG. Fig. 1 ) clamped. How out Fig. 5 As can be seen, a plurality of needle modules 44 can also be arranged in a slot 42.
  • a magnetic plate 52 is attached to the needle bar 34.
  • the needle board 14 consists of several ferromagnetic needle board segments 54 which are fixable to the magnetic disk 52.
  • the Nadelbrettsegmente 54 are arranged transversely to the transport direction T of the web 6 and define between them respective slots 42 for receiving needle modules 44.
  • Each needle module 44 includes a plurality of needles 16 which are connected to a support member 46.
  • the support member 46 may, as in Fig. 6 shown, slightly projecting down from the associated slot 42, but it may also be completely received in the slot 42.
  • the support member 46 In its end region, the support member 46 has a widened head portion 56 which is slidably received and guided in a corresponding widened portion of the associated slot 42. Preferably, at least the head portion 56 is ferromagnetic. In the installed state, the head sections 56 of the needle modules 44 are then fixed to the magnetic plate 52.
  • EP 2 138 617 A1 or EP 2 138 616 A1 referenced, the contents of which should be fully incorporated by reference.
  • each needle module 44 comprises only one needle 16, but it may also comprise a plurality of needles 16.
  • Each needle module 44 has a head portion 56 which is ferromagnetic.
  • the needle modules 44 are displaceable or can be repositioned; when the magnetic plate 52 is switched on, they are fixed to the magnetic plate 52 at any point. Gaps between individual needle modules 44 can be bridged by intermediate pieces 58 in order to achieve stabilization.
  • the intermediate pieces 58 may preferably also be ferromagnetic.
  • Fig. 8a variant shown shows individual Nadelbrettsegmente 54, at least some of which are ferromagnetic and are fixed to a magnetic plate 52.
  • the needle board segments 54 have recesses 60 (see plan view in FIG Fig. 8b ), which serve for variable recording of individual needles 16.
  • the recesses 60 are in this case formed in an edge region of the respective needle board segment 54, so that the respective recess 60 in the installed state according to Fig. 8a is limited by the adjacent needle board segment 54.
  • the individual needles 16 are thus held between each two Nadelbrettsegmenten 54 and the magnetic plate 52 fixed in the recess 60.
  • a clamping force can be applied, for example via a pneumatically activated air hose 62. This is particularly necessary if some of the needle board segments 54 are not magnetically adhere to the magnetic disk 52, because they are made of plastic, for example or aluminum are formed.
  • a bracing device can also in the embodiment according to Fig. 7 be used.
  • variable needle arrangement in the needle board 14 is to move the needles 16 in at least one needle board 14 vertically.
  • An example of such a configuration is in Fig. 9 shown. In this case, the front right corner region of the needle board 14 is shown broken off, so that the arrangement of the needles 16 in the interior of the needle board 14 is visible.
  • the needle board 14 comprises three layers 64, 66 and 68, each having mutually aligned bores 70 for the individual needles 16.
  • the needles 16 are arranged vertically displaceable within these bores 70, in such a way that they extend in each case through the lower layer 68 and the middle layer 66 into the upper layer 64 of the needle board 14, wherein they different depths in the upper layer 64 of the needle board 14 can be pushed.
  • Fig. 9 are of the four illustrated needles 16, the two left needles less far into the upper layer 64 of the needle board 14 inserted as the two needles shown to the right thereof.
  • the fixation of the needles 16 takes place in the illustrated example by several levers 72 which apply a horizontal force on the middle layer 66 of the needle board 14 and thus passing through the middle layer 66 through needles 16 with respect to the upper plate 64 and the lower plate 68 of the Tighten needle boards 14.
  • the middle layer 66 of the needle board 14 may, as in the illustrated example, be integrally formed, or else segmented. With this arrangement, individual needles 16 can be adjusted in their height position and fixed there. The individual needles 16 are thus activated for engagement in the web 6 by being pulled down, and they are deactivated by being pushed upwards. There are several other possibilities of vertical displacement of the needles 16 in the needle board 14 conceivable.
  • variable needle assembly in the needle board can be performed only when the machine is stopped.
  • the operator is either displayed on a screen 24, the preferred arrangement of the needles 16 in the needle board 14 of the second Vernadelungseinrichung 4, which should set, or there are corresponding devices for automatically positioning the needles 16 in the needle board 14 by the controller 22 based on Results of the detector 20 driven.
  • the adjustment of only one of the mentioned parameters may be sufficient or advantageous, but in the context of the invention several of the mentioned parameters can also be adapted simultaneously.

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Abstract

Das Verfahren zur Homogenisierung des Einstichbildes in einem vernadelten Vlies (6) erfordert einen Detektor (20), der zwischen einer ersten Vernadelungseinrichtung (2) und einer zweiten Vernadelungseinrichtung (4) angeordnet ist und Einstich-Fehlstellen im Vlies (6) detektiert. Daraufhin wird das von der ersten Vernadelungseinrichtung (2) vernadelte Vlies (6) auch in der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) vernadelt, wobei mindestens ein Betriebsparameter oder mindestens ein Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) auf Basis des Ergebnisses der Detektion von Einstich-Fehlstellen im Vlies (6) gezielt angepasst wird, damit beim weiteren Vernadeln des Vlieses (6) in der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) Einstich-Fehlstellen gezielt aufgefüllt werden.The method for homogenizing the stitching pattern in a needled nonwoven (6) requires a detector (20) which is arranged between a first needling device (2) and a second needling device (4) and detects puncture defects in the fleece (6). Then, the nonwoven fabric (6) needled by the first needling device (2) is also needled in the second needling device (4), wherein at least one operating parameter or at least one structure parameter of the second needling device (4) based on the result of the detection of puncture defects in Nonwoven fabric (6) is specifically adapted so that during further needling of the web (6) in the second needling device (4) puncture defects are selectively filled.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Homogenisierung des Einstichbildes bei einem vernadelten Vlies.The present invention relates to a method for homogenizing the stitching pattern in a needled nonwoven.

In der Vernadelungstechnik ist die Erscheinung bekannt, dass die im Nadelbrett entsprechend einem Schema fix angeordneten Nadeln abhängig vom horizontalen Vorschub des Vlieses pro vertikalem Hub der in das Vlies einstechenden Nadeln zu Einstichbildern in der Vliesoberfläche führen. Außerdem können beim Vernadeln Längsverzüge in der Vliesbahn auftreten. Ebenso sind Quereinsprünge zu nennen, die diese Einstichmuster beeinflussen. Nur in wenigen Vorschubbereichen gelingt es, einigermaßen gleichmäßige Einstichbilder zu erzeugen. Oft kommt es jedoch zu Querstreifen, Längsstreifen, Diagonalen oder regelrechten Musterungen, bei denen die Einstiche nicht äquidistant zueinander angeordnet sind. Statt dessen sind einerseits Anhäufungen und andererseits Einstich-Fehlstellen festzustellen. Für die Qualität des Endprodukts im Hinblick auf Festigkeit, Dichte, Abriebfestigkeit und Oberflächengleichmäßigkeit sind solche Einstichbilder schädlich.In the needling technique, the phenomenon is known that the needles fixed in the needle board according to a scheme depending on the horizontal feed of the web per vertical stroke of the piercing into the web needles lead to Einich images in the nonwoven surface. In addition, longitudinal distortion in the nonwoven web may occur during needling. Likewise, transverse jumps are to be mentioned which influence these puncturing patterns. Only in a few feed areas is it possible to produce reasonably uniform puncturing images. Often, however, it comes to horizontal stripes, vertical stripes, diagonals or regular patterns in which the punctures are not arranged equidistant from each other. Instead, on the one hand accumulations and on the other hand puncture defects are found. For the quality of the final product in terms of strength, density, abrasion resistance and surface uniformity such puncture images are detrimental.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnungen der Einstichstellen bei einem vernadelten Vlies zu vergleichmäßigen und somit zu einem homogeneren Einstichbild zu gelangen.The present invention has for its object to uniform the arrangements of the puncture points in a needled nonwoven and thus to arrive at a homogeneous puncture pattern.

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zur Homogenisierung des Einstichbildes in einem vernadelten Vlies folgende Schritte:

  • Bereitstellen einer ersten Vernadelungseinrichtung und einer zweiten Vernadelungseinrichtung, die in Reihe angeordnet sind, wobei jede Vernadelungseinrichtung eine Vielzahl von an mindestens einem bewegbaren Nadelbrett befestigten Nadeln zum Vernadeln eines zugeführten Vlieses aufweist;
  • Vernadeln des zugeführten Vlieses in der ersten Vernadelungseinrichtung, wodurch eine Vielzahl von Einstichen im Vlies erzeugt wird;
  • Detektieren von Einstich-Fehlstellen im Vlies in einem Bereich zwischen der ersten Vernadelungseinrichtung und der zweiten Vernadelungseinrichtung;
  • weiteres Vernadeln des von der ersten Vernadelungseinrichtung vernadelten Vlieses in der zweiten Vernadelungseinrichtung, wobei mindestens ein Betriebsparameter und/oder mindestens ein Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung auf der Basis des Ergebnisses der Detektion von Einstich-Fehlstellen im Vlies derart angepasst wird, dass beim weiteren Vernadeln des Vlieses in der zweiten Vernadelungseinrichtung zumindest Teile der Einstich-Fehlstellen gezielt aufgefüllt werden.
According to the invention, the method for homogenizing the stitching pattern in a needled nonwoven comprises the following steps:
  • Providing a first needling device and a second needling device arranged in series, each needling device having a plurality of needles attached to at least one movable needle board for needling a fed nonwoven web;
  • Needling the fed nonwoven fabric in the first needling means, thereby producing a plurality of punctures in the nonwoven fabric;
  • Detecting puncture defects in the web in a region between the first needling device and the second needling device;
  • further needle-punching of the nonwoven needled by the first needling device in the second needling device, wherein at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling device is adjusted on the basis of the result of the detection of puncture defects in the fleece so that at least parts of the puncture defects are filled up in a specific manner during further needling of the fleece in the second needling device.

Auf diese Weise gelingt es, mit Hilfe elektronischer Unterstützung das Einstichbild in einem vernadelten Vlies hinsichtlich seiner Homogenität zumindest deutlich zu verbessern.In this way it is possible, with the help of electronic support, to at least significantly improve the penetration pattern in a needled nonwoven with regard to its homogeneity.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung mittels automatischer Steuerung oder Regelung. Auf diese Weise entfallen für die Bedienperson aufwändige manuelle Einstellarbeiten und langwierige Testfahrten.In a preferred embodiment, the adaptation of the at least one operating parameter and / or of the at least one structural parameter of the second needling device takes place by means of automatic control or regulation. This eliminates the need for the operator laborious manual adjustments and tedious test drives.

Der mindestens eine Betriebsparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung umfasst beispielsweise den Vorschub des Vlieses pro Hub des mindestens einen Nadelbretts. Da die Variationsmöglichkeiten bei der Transportgeschwindigkeit des Vlieses relativ gering sind, erfolgt die Einstellung in erster Linie durch Anpassung der vertikalen Hubfrequenz des Antriebs für das Nadelbrett.The at least one operating parameter of the second needling device comprises, for example, the advancement of the fleece per stroke of the at least one needle board. Since the variations in the transport speed of the web are relatively low, the adjustment is made primarily by adjusting the vertical stroke frequency of the drive for the needle board.

Der mindestens eine Betriebsparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung kann auch die Phase des vertikalen Antriebs des mindestens einen Nadelbretts umfassen. Auf diese Weise kann ein Phasenunterschied zum vertikalen Antrieb des Nadelbretts in der ersten Vernadelungseinrichtung erzeugt werden. Durch Einstellung der Phase können die Einstichpositionen der Nadeln in der zweiten Vernadelungseinrichtung variiert werden, wenn gleichzeitig die Transportgeschwindigkeit des Vlieses durch die zweite Vernadelungseinrichtung konstant bleibt.The at least one operating parameter of the second needling device may also include the phase of the vertical drive of the at least one needle board. In this way, a phase difference can be generated for the vertical drive of the needle board in the first needling device. By adjusting the phase, the puncturing positions of the needles in the second needling device can be varied, if at the same time the transport speed of the fleece by the second needling device remains constant.

Der mindestens eine Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung kann den Abstand zur ersten Vernadelungseinrichtung in einer Transportrichtung des Vlieses umfassen. Besonders bevorzugt ist es, wenn dieser Abstand im laufenden Betrieb der Anlage verstellbar ist.The at least one structural parameter of the second needling device may comprise the distance to the first needling device in a transport direction of the fleece. It is particularly preferred if this distance is adjustable during operation of the system.

Der mindestens eine Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung kann auch die seitliche Positionierung des mindestens einen Nadelbretts in der zweiten Vernadelungseinrichtung quer zu einer Transportrichtung des Vlieses umfassen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn nach der ersten Vernadelungseinrichtung Längsstreifen im Vlies vorliegen. Vorteilhafterweise kann die seitliche Verschiebung des mindestens einen Nadelbretts in der zweiten Vernadelungseinrichtung im laufenden Betrieb der Anlage erfolgen.The at least one structural parameter of the second needling device can also comprise the lateral positioning of the at least one needle board in the second needling device transversely to a transport direction of the fleece. This is particularly advantageous if there are longitudinal strips in the nonwoven fabric after the first needling device. Advantageously, the lateral displacement of the at least one needle board in the second needling device can take place during operation of the system.

In einer speziellen Ausgestaltung kann der mindestens eine Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung auch die Nadelanordnung im mindestens einen Nadelbrett umfassen. Durch die variable Nadelanordnung können nahezu beliebige Muster im Einstichbild des Vlieses ausgeglichen werden.In a special embodiment, the at least one structural parameter of the second needling device can also comprise the needle arrangement in the at least one needle board. By the variable needle arrangement almost any pattern can be compensated in the stitching image of the web.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind dabei die Nadeln im Bereich des mindestens einen Nadelbretts horizontal verschiebbar. Auf diese Weise kann eine Verstellung der Nadelanordnung im Nadelbrett auf besonders einfache und geführte Weise erfolgen.In a preferred embodiment, the needles are horizontally displaceable in the region of the at least one needle board. In this way, an adjustment of the needle assembly in the needle board can be done in a particularly simple and guided manner.

Bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine Nadelbrett eine Grundplatte und eine Mehrzahl von an der Grundplatte gehaltenen Nadelmodulen aufweist, von denen jedes ein Trägerelement aufweist, das mit einer oder einer Mehrzahl von Nadeln ausgestattet ist, wobei die einzelnen Nadelmodule im Nadelbrett horizontal verschiebbar sind. Das Trägerelement kann dabei aus einem an die Nadeln angespritzten Kunststoff bestehen.It is preferred if the at least one needle board has a base plate and a plurality of needle modules held on the base plate, each of which has a carrier element equipped with one or a plurality of needles, the individual needle modules being horizontally displaceable in the needle board. The carrier element may consist of a plastic injection-molded onto the needles.

Alternativ kann die zweite Vernadelungseinrichtung an einem Nadelbalken mindestens eine Magnetplatte aufweisen, die zur lösbaren Festlegung von Nadeln, Nadelmodulen und/oder Nadelbrettsegmenten an der den Nadelspitzen gegenüberliegenden Seite dient. Hierdurch wird eine besonders variable Anordnung der Nadeln in der zweiten Vernadelungseinrichtung möglich. Diese Anordnung liefert auch den weiteren Vorteil, dass die Magnetplatte ohne weitere Befestigungselemente automatisch sämtliche Nadeln, Nadelmodule und/oder Nadelbrettsegmente gleichzeitig anzieht.Alternatively, the second needling device may comprise on a needle bar at least one magnetic plate which serves for detachably fixing needles, needle modules and / or needle board segments on the side opposite the needle points. As a result, a particularly variable arrangement of the needles in the second needling device becomes possible. This arrangement also provides the further advantage that the magnetic plate automatically attracts all needles, needle modules and / or Nadelbrettsegmente without further fasteners simultaneously.

Ebenso ist es denkbar, dass die Nadeln im mindestens einen Nadelbrett vertikal verschiebbar sind. Auf diese Weise können bestimmte Nadeln in der zweiten Vernadelungseinrichtung bei einem vorgegebenen Vertikalhub in das zu verfestigende Vlies eingreifen, während andere Nadeln, die etwas weiter ins Nadelbrett zurückgezogen sind, beim Vertikalhub außer Eingriff mit dem Vlies sind und somit keine Einstiche im Vlies erzeugen.It is also conceivable that the needles in the at least one needle board are vertically displaceable. In this way, certain needles in the second needling device at a given vertical stroke in the web to be consolidated engage, while other needles, which are pulled back a little further into the needle board, the vertical lift out of engagement with the fleece and thus do not create punctures in the fleece.

Die Detektion von Einstich-Fehlstellen im Vlies erfolgt vorzugsweise mittels eines optoelektronischen Verfahrens, insbesondere mittels eines digitalen Scans der Oberfläche des vernadelten Vlieses. Hierfür kann beispielsweise eine CCD-Kamera verwendet werden.The detection of puncture defects in the nonwoven preferably takes place by means of an optoelectronic method, in particular by means of a digital scan of the surface of the needled nonwoven. For this example, a CCD camera can be used.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung unter Zuhilfenahme von in einer elektronischen Bibliothek hinterlegten Daten. Durch Vergleich mit diesen gespeicherten Erfahrungswerten kann das intelligente System einen Vorschlag für die Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung abgeben, diese Anpassung steuern oder sogar regeln.In a preferred embodiment, the adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device takes place with the aid of data stored in an electronic library. By comparison with these stored empirical values, the intelligent system can make a suggestion for the adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device, or control or even regulate this adaptation.

Hinter der zweiten Vernadelungseinrichtung wird im vernadelten Vlies vorzugsweise eine Detektion der Einstich-Homogenität vorgenommen, beispielsweise mittels eines optoelektronischen Verfahrens. Auf diese Weise kann das Ergebnis der Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung anhand des erzielten Endergebnisses überprüft werden.Behind the second needling device, preferably a detection of the puncture homogeneity is carried out in the needle-punched fleece, for example by means of an optoelectronic method. In this way, the result of the adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device can be checked on the basis of the final result obtained.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können die Ergebnisse der Detektion der Einstich-Homogenität im vernadelten Vlies hinter der zweiten Vernadelungseinrichtung zusätzlich für eine Feinanpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung verwendet werden. Dabei erfolgt eine Rückkopplung dieses Ergebnisses auf die Steuereinrichtung der zweiten Vernadelungseinrichtung. Mit anderen Worten wird hierdurch eine vollautomatische, selbstjustierende Regelung erreicht.In a particularly preferred embodiment, the results of the detection of the puncture homogeneity in the needled nonwoven behind the second needling device can additionally be used for a fine adjustment of the at least one operating parameter and / or of the at least one structure parameter of the second needling device. In this case, a feedback of this result takes place on the control device of the second needling device. In other words, a fully automatic, self-adjusting control is thereby achieved.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Fig. 1
ist eine schematische Ansicht einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Homogenisierung des Einstichbildes bei einem vernadelten Vlies;
Fig. 2
ist eine schematische Querschnittsansicht eines Nadelaggregats in der zweiten Vernadelungseinrichtung;
Fig. 3a und 3b
sind zwei verschiedene Ansichten eines Nadelaggregats in der zweiten Vernadelungseinrichtung ähnlich dem aus Fig. 2, wobei zusätzlich eine horizontale Verschiebung des Nadelbretts der zweiten Vernadelungseinrichtung in einer Transportrichtung des Vlieses möglich ist;
Fig. 4
ist eine schematische Perspektivansicht eines Nadelaggregats in der zweiten Vernadelungseinrichtung ähnlich dem aus Fig. 2, wobei zusätzlich eine seitliche Positionierung des mindestens einen Nadelbretts quer zu einer Transportrichtung des Vlieses möglich ist;
Fig.5
ist eine schematische Perspektivansicht eines Nadelbretts der zweiten Vernadelungseinrichtung, bei dem einzelne Nadelmodule horizontal verschiebbar in einer Trägerplatte des Nadelbretts angeordnet sind;
Fig.6
ist eine schematische Perspektivansicht eines Nadelbretts der zweiten Vernadelungseinrichtung, bei dem mehrere zu einer Kammstruktur verbundene Nadeln verschiebbar im Nadelbrett angeordnet sind und durch eine Magnetplatte fixiert werden;
Fig. 7
ist eine schematische Perspektivansicht eines Ausschnitts eines Nadelaggregats der zweiten Vernadelungseinrichtung, bei dem ferromagnetische Köpfe der Nadeln in beliebiger Anordnung an einer Magnetplatte gehalten sind;
Fig. 8a
ist eine schematische Perspektivansicht eines Ausschnitts eines Nadelaggregats der zweiten Vernadelungseinrichtung, bei dem das Nadelbrett aus mehreren Nadelbrettsegmenten besteht, die an einer Magnetplatte gehalten sind;
Fig. 8b
ist eine Ansicht von oben auf zwei benachbarte der in Fig. 8a dargestellten Nadelbrettsegmente; und
Fig. 9
ist eine schematische Perspektivansicht eines Nadelaggregats in der zweiten Vernadelungseinrichtung, bei dem die einzelnen Nadeln vertikal verschiebbar sind.
In Fig. 1 ist ein Beispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Homogenisierung des Einstichbildes bei einem vernadelten Vlies schematisch dargestellt. Die Anlage umfasst eine erste Vernadelungseinrichtung 2 und eine zweite Vernadelungseinrichtung 4, die in Transportrichtung T des Vlieses 6 in Reihe angeordnet sind und zum Vernadeln des Vlieses 6 dienen. Die erste Vernadelungseinrichtung 2 weist mindestens ein bewegbares Nadelbrett 8 auf, an dem Nadeln 10 zum Vernadeln des zugeführten Vlieses 6 befestigt sind. Stromab der ersten Vernadelungseinrichtung 2 ist eine Abzugseinrichtung 12 für das Vlies 6 vorgesehen, hier in Form von zwei gegensinnig bewegten Abzugswalzen, die mit einer Geschwindigkeit v1 angetrieben sind.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the drawings.
Fig. 1
is a schematic view of a plant for carrying out the method according to the invention for homogenizing the Einichbildes in a needled nonwoven fabric;
Fig. 2
is a schematic cross-sectional view of a needle assembly in the second needling device;
Fig. 3a and 3b
are two different views of a needle assembly in the second needling similar to that Fig. 2 , wherein in addition a horizontal displacement of the needle board of the second needling device in a transport direction of the web is possible;
Fig. 4
is a schematic perspective view of a needle assembly in the second needling similar to that of Fig. 2 , wherein additionally a lateral positioning of the at least one needle board transverse to a transport direction of the web is possible;
Figure 5
is a schematic perspective view of a needle board of the second needling device, in which individual needle modules are arranged horizontally displaceable in a carrier plate of the needle board;
Figure 6
Figure 3 is a schematic perspective view of a needle board of the second needling apparatus in which a plurality of needles connected to a comb structure are slidably disposed in the needle board and fixed by a magnetic disk;
Fig. 7
is a schematic perspective view of a section of a needle assembly of the second needling device, are held in the ferromagnetic heads of the needles in any arrangement on a magnetic disk;
Fig. 8a
is a schematic perspective view of a section of a needle assembly of the second needling device, wherein the needle board consists of several Nadelbrettsegmenten, which are held on a magnetic disk;
Fig. 8b
is a top view of two adjacent ones in Fig. 8a illustrated needle board segments; and
Fig. 9
is a schematic perspective view of a needle assembly in the second needling device, in which the individual needles are vertically displaceable.
In Fig. 1 is an example of a plant for carrying out the method according to the invention for homogenizing the Einich image in a needled nonwoven fabric shown schematically. The system comprises a first needling device 2 and a second needling device 4, which are arranged in the transport direction T of the fleece 6 in series and serve for needling the fleece 6. The first needling device 2 has at least one movable needle board 8, to which needles 10 for needling the supplied fleece 6 are fastened. Downstream of the first needling device 2, a take-off device 12 is provided for the fleece 6, here in the form of two draw-off rollers moved in opposite directions, which are driven at a speed v 1 .

Die zweite Vernadelungseinrichtung 4 weist ebenfalls mindestens ein bewegbares Nadelbrett 14 auf, an dem Nadeln 16 zum weiteren Vernadeln des bereits in der ersten Vernadelungseinrichtung 2 zuvor vernadelten Vlieses 6 befestigt sind. Stromab der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 ist wiederum eine Abzugseinrichtung 18, vorzugsweise bestehend aus einem Paar gegensinnig angetriebener Abzugswalzen, angeordnet, die das Vlies 6 mit einer Geschwindigkeit v2 aus der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 abzieht. In der Regel ist die Abzugsgeschwindigkeit v2 der Abzugseinrichtung 18 etwas größer als die Abzugsgeschwindigkeit v1 der Abzugseinrichtung 12.The second needling device 4 likewise has at least one movable needle board 14, to which needles 16 are fastened for further needling of the fleece 6 which has been previously needled in the first needling device 2. Downstream of the second needling device 4 is again a take-off device 18, preferably consisting of a pair of oppositely driven take-off rolls arranged, which withdraws the web 6 at a speed v 2 from the second needling device 4. As a rule, the withdrawal speed v 2 of the withdrawal device 18 is slightly greater than the withdrawal speed v 1 of the withdrawal device 12.

Der Begriff "Vernadelungseinrichtung" kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl eine Nadelmaschine mit einem einzigen angetriebenen Nadelbrett bezeichnen, ebenso eine Nadelmaschine mit zwei Nadelbrettern, von denen eines oberhalb und eines unterhalb des zu vernadelnden Vlieses 6 angeordnet ist und deren Nadeln sich somit aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Außerdem kann der Begriff "Vernadelungseinrichtung" auch eine Nadelmaschine mit mehreren in Reihe oberhalb und/oder unterhalb des Vlieses 6 angeordneten Nadelbrettern umfassen, ebenso entsprechende Nadelmaschinen mit jeweils mehreren Paaren von oberhalb bzw. unterhalb des Vlieses 6 angeordneten Nadelbrettern. Schließlich kann der Begriff "Vernadelungseinrichtung" auch auf ein einzelnes Nadelbrett oder ein bestimmtes Paar von Nadelbrettern innerhalb einer Nadelmaschine gerichtet sein, auch wenn die Nadelmaschine neben dem genannten Nadelbrett bzw. den genannten Nadelbrettern noch mindestens ein weiteres Nadelbrett umfasst. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Begriff "Vernadelungseinrichtung" sowohl sämtliche Nadelaggregate innerhalb einer Nadelmaschine bezeichnen kann, ebenso aber lediglich bestimmte Aggregate innerhalb einer Mehrzahl von Nadelaggregaten in derselben Nadelmaschine. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in all diesen Fällen unter Berücksichtigung der jeweils unterschiedlichen Auslegung des Begriffes "Vernadelungseinrichtung" ausführbar.The term "needling" in the context of the present invention may refer both to a needle machine with a single driven needle board, as well as a needle machine with two needle boards, one of which is above and one below the needled needle 6 and their needles thus towards each other and move away from each other. In addition, the term "needling" may also include a needle machine with a plurality of needle boards arranged in series above and / or below the web 6, as well as corresponding needle machines each having a plurality of pairs of above or below the web 6 arranged needle boards. Finally, the term "needling device" may also be directed to a single needle board or a particular pair of needle boards within a needle machine, even if the needle machine includes at least one other needle board adjacent to said needle board or boards. In other words, this means that the term "needling device" can designate both all needle units within a needle machine, but also only certain units within a plurality of needle units in the same needle machine. The inventive method is in all these cases, taking into account the respective different interpretation of the term "needling" executable.

In einem Bereich zwischen der ersten Vernadelungseinrichtung 2 und der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 ist ein Detektor 20 zur Detektion von Einstich-Fehlstellen im durch die erste Vernadelungseinrichtung 2 zuvor vernadelten Vlies 6 angeordnet. Der Detektor 20 ist also stromab der ersten Vernadelungseinrichtung 2 angeordnet, und zwar entweder, wie in Fig. 1 dargestellt, in einem Bereich stromab der Abzugseinrichtung 12, oder aber auch in einem Bereich zwischen der ersten Vernadelungseinrichtung 2 und der zugehörigen Abzugseinrichtung 12. Der Detektor 20 ist vorzugsweise als optoelektronischer Sensor ausgestaltet, beispielsweise als CCD-Kamera, die einen digitalen Scan der Oberfläche des vernadelten Vlieses 6 durchführt.In a region between the first needling device 2 and the second needling device 4, a detector 20 for detecting puncture defects in the previously needled by the first needling 2 web 6 is arranged. The detector 20 is therefore arranged downstream of the first needling device 2, either as in FIG Fig. 1 shown, in an area downstream of the trigger device 12, or else in a region between the first needling device 2 and the associated trigger device 12. The detector 20 is preferably configured as an optoelectronic sensor, for example as a CCD camera, which performs a digital scan of the surface of the needle-punched fleece 6 performs.

Der Detektor 20 ist mit einer Steuereinrichtung 22 verbunden, die die Ergebnisse der Detektion der Einstich-Fehlstellen im Vlies 6 auswertet und daraus eine geeignete Anpassung mindestens eines Betriebsparameters und/oder mindestens eines Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 berechnet, sodass beim weiteren Vernadeln des Vlieses 6 in der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 zumindest Teile der Einstich-Fehlstellen gezielt aufgefüllt werden. Konkrete Beispiele für den mindestens einen Betriebsparameter und den mindestens einen Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 werden weiter unten detailliert erläutert, ebenso Möglichkeiten von deren Anpassung.The detector 20 is connected to a control device 22, which evaluates the results of the detection of the puncture defects in the fleece 6 and calculates a suitable adaptation of at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling device 4, so that during further needling of the fleece 6 in the second needling device 4 at least parts of the puncture defects are selectively filled. Concrete examples of the at least one operating parameter and the at least one structural parameter of the second needling device 4 will be explained in detail below, as well as possibilities of their adaptation.

Die Bereitstellung oder Anwendung der Informationen für die geeignete Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 kann durch die Steuereinrichtung 22 auf vielfältige Weise erfolgen. Beispielsweise kann auf einem Bildschirm 24 eine Bedienungsanweisung für eine Bedienperson zum gezielten manuellen Einstellen des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 erfolgen. Ebenso ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 22 automatisch aufgrund von hinterlegten Daten und Gesetzmäßigkeiten, die beispielsweise in einer elektronischen Bibliothek gespeichert sind, nicht nur eine geeignete Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 berechnet, sondern die entsprechende Einstellung auch selbständig vornimmt. Der Bildschirm 24 kann in diesem letzteren Fall zur Darstellung von Informationen für die Bedienperson dienen oder auch vollständig entfallen.The provision or application of the information for the suitable adaptation of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device 4 can be varied by the control device 22 Done way. For example, an operating instruction for an operator for the purposeful manual setting of the at least one operating parameter and / or of the at least one structural parameter of the second needling device 4 can take place on a screen 24. Likewise, it is possible that the control device 22 automatically calculates not only a suitable adaptation of the at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling device 4 but also the corresponding one based on stored data and laws stored in an electronic library Hiring also independently. The screen 24 may serve in this latter case for displaying information to the operator or completely eliminated.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist stromab der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 noch ein weiterer Detektor 26 zur Detektion der Einstich-Homogenität im vernadelten Vlies 6 angeordnet, der zu einer Überprüfung des finalen Vernadelungs-Ergebnisses dient. Der Detektor 26 ist vorzugsweise ein optoelektronischer Sensor, beispielsweise eine CCD-Kamera, mit dem die Homogenität der Einstiche im vernadelten Vlies 6 erfasst werden kann. Vorzugsweise werden die Aufnahmen des Detektors 26 an einem weiteren Bildschirm 28 oder am ersten Bildschirm 24 ausgegeben. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Ergebnisse des Detektors 26 der Steuereinrichtung 22 zugeführt werden, wodurch eine Regelschleife entsteht. Die Steuereinrichtung 22 kann diese Informationen somit bei der Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 verwenden. Bevorzugt ist es, wenn durch die zurückgemeldeten Ergebnisse des Detektors 26 die Steuereinrichtung 22 lediglich eine Feinanpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 vornehmen muss, bis ein zufriedenstellendes Ergebnis im fertig vernadelten Vlies 6 erzielt ist.In a preferred embodiment, downstream of the second needling device 4, a further detector 26 for detecting the puncture homogeneity in the needle-punched fleece 6 is arranged, which serves to check the final needling needle result. The detector 26 is preferably an optoelectronic sensor, for example a CCD camera, with which the homogeneity of the punctures in the needled nonwoven 6 can be detected. Preferably, the recordings of the detector 26 are output on a further screen 28 or on the first screen 24. It is particularly preferred if the results of the detector 26 are fed to the control device 22, whereby a control loop is produced. The control device 22 can thus use this information when adapting the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device 4. It is preferred if, due to the returned results of the detector 26, the control device 22 only has to make a fine adjustment of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device 4 until a satisfactory result has been achieved in the finished needled web 6.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft folgendermaßen ab. Zunächst wird das Vlies 6 durch die erste Vernadelungseinrichtung 2 transportiert, in der eine erste Vernadelung des Vlieses 6 stattfindet. Die Betriebsparameter der ersten Vernadelungseinrichtung 2 sind dabei auf einen gewünschten vorbestimmten Wert eingestellt. Anschließend erfolgt eine Detektion von Einstich-Fehlstellen im Vlies in einem Bereich zwischen der ersten Vernadelungseinrichtung 2 und der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 mittels des Detektors 20. Schließlich wird das von der ersten Vernadelungseinrichtung 2 zuvor vernadelte Vlies 6 in der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 weiter vernadelt, wobei mindestens ein Betriebsparameter und/oder mindestens ein Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 auf der Basis des Ergebnisses der Detektion von Einstich-Fehlstellen im Vlies 6 mittels des Detektors 20 derart angepasst wird, dass beim weiteren Vernadeln des Vlieses 6 in der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 zumindest Teile der Einstich-Fehlstellen gezielt aufgefüllt werden. Auf diese Weise kann das Einstichbild im vernadelten Vlies 6 homogenisiert und die Produktqualität des fertig vernadelten Vlieses verbessert werden.The process according to the invention proceeds as follows. First, the fleece 6 is transported through the first needling device 2, in which a first needling of the fleece 6 takes place. The operating parameters of the first needling device 2 are set to a desired predetermined value. Subsequently, puncture defects in the fleece are detected in a region between the first needling device 2 and the second needling device 4 by means of the detector 20. Finally, the first needle-punching device 2 is used beforehand needled 6 further needled in the second needling device 4, wherein at least one operating parameter and / or at least one structural parameter of the second needling 4 is adjusted on the basis of the result of the detection of puncture defects in the nonwoven 6 by means of the detector 20 such that the further Needling the fleece 6 in the second needling device 4 at least parts of the puncture defects are selectively filled. In this way, the stitch pattern can be homogenized in needled web 6 and the product quality of the finished needled web improved.

Im Folgenden sollen bevorzugte Betriebsparameter bzw. Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 und beispielhafte Möglichkeiten von deren Anpassung erläutert werden.In the following, preferred operating parameters or structural parameters of the second needling device 4 and exemplary possibilities of their adaptation will be explained.

Ein möglicher Betriebsparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4, der zur Homogenisierung des Einstichbildes im vernadelten Vlies 6 angepasst werden kann, ist der horizontale Vorschub des Vlieses 6 pro vertikalem Hub des mindestens einen Nadelbretts 14 der zweiten Vernadelungseinrichtung 4. Hierzu kann beispielsweise die Geschwindigkeit v2 der Abzugseinrichtung 18 beeinflusst werden (siehe Fig. 1). Eine höhere oder niedrigere Abzugsgeschwindigkeit v2 ändert bei gleicher Hubfrequenz des Nadelbretts 14 das Verhältnis von Vorschub zu Hub in der zweiten Vernadelungseinrichtung 4. Allerdings haben größere Änderungen der Geschwindigkeit v2 der Abzugseinrichtung 18 auch zwangsläufig Auswirkungen auf den Durchsatz der Gesamtmaschine, der üblicherweise vorgegeben ist und nicht geändert werden soll. Insofern wird die Einstellung des Betriebsparameters "Vorschub pro Hub" der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 in erster Linie durch Variation der vertikalen Hubfrequenz der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 erfolgen. Die Steuereinrichtung 22 kann hierzu vorzugsweise direkt auf den Antrieb 30 (Fig. 2) des Nadelbretts 14 der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 zugreifen. Die Anpassung des Betriebsparameters "Vorschub pro Hub" kann auch bei laufendem Betrieb der Anlage erfolgen.A possible operating parameter of the second needling device 4, which can be adapted to homogenize the stitching pattern in the needled web 6, is the horizontal feed of the web 6 per vertical stroke of the at least one needle board 14 of the second needling device 4. For this purpose, for example, the speed v 2 of the trigger device 18 are influenced (see Fig. 1 ). A higher or lower withdrawal speed v 2 changes at the same stroke frequency of the needle board 14, the ratio of feed to stroke in the second needling 4. However, larger changes in the speed v 2 of the trigger 18 also inevitably affect the throughput of the overall machine, which is usually predetermined and should not be changed. In this respect, the adjustment of the operating parameter "feed per stroke" of the second needling device 4 will be effected primarily by varying the vertical stroke frequency of the second needling device 4. For this purpose, the control device 22 can preferably be applied directly to the drive 30 (FIG. Fig. 2 ) of the needle board 14 of the second needling device 4. The adaptation of the operating parameter "feed per stroke" can also be carried out while the system is in operation.

In Fig. 2 ist ein Beispiel der Ausgestaltung einer zweiten Vernadelungseinrichtung 4 dargestellt. Grundsätzlich wird über einen exzentrischen Antrieb 30 mindestens ein vertikales Pleuel 32 zyklisch nach oben und unten bewegt. Das mindestens eine vertikale Pleuel 32 ist in der Regel gelenkig mit einem Nadelbalken 34 verbunden, an dem wiederum das Nadelbrett 14 (in Fig. 2 nicht dargestellt) befestigt ist. In der in Fig. 2 dargestellten Ausgestaltung ist die zweite Vernadelungseinrichtung 4 als Doppelnadelmaschine ausgestaltet, die zwei vertikale Pleuel 32 und zwei Nadelbalken 34 mit daran befestigten Nadelbrettern 14 aufweist, die in Transportrichtung T des Vlieses 6 in Reihe angeordnet sind. Im vorliegenden Fall erfolgt die Bewegung der beiden Nadelbalken 34 synchron. Zur Anpassung des Betriebsparameteres "Vorschub pro Hub" wird demnach vorzugsweise die Hubfrequenz f des exzentrischen Antriebs 30 verändert. Die zweite Vernadelungseinrichtung 4 kann ohne Weiteres aber auch eine andere Anzahl von vertikalen Pleueln 32 und Nadelbalken 34 (insbesondere nur jeweils ein Pleuel und einen Nadelbalken) aufweisen.In Fig. 2 an example of the embodiment of a second needling device 4 is shown. In principle, at least one vertical connecting rod 32 is cyclically moved up and down via an eccentric drive 30. The at least one vertical connecting rod 32 is usually hingedly connected to a needle bar 34 on which in turn the needle board 14 (in Fig. 2 not shown) is attached. In the in Fig. 2 illustrated embodiment, the second needling device 4 is designed as a double needle machine having two vertical connecting rod 32 and two needle bar 34 with attached needle boards 14 which are arranged in the transport direction T of the web 6 in series. In the present case, the movement of the two needle bars 34 takes place synchronously. To adapt the operating parameter "feed per stroke", therefore, preferably the stroke frequency f of the eccentric drive 30 is changed. However, the second needling device 4 can also have a different number of vertical connecting rods 32 and needle bars 34 (in particular only one connecting rod and one needle bar).

In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 kann auch ein horizontaler zyklischer Bewegungsanteil der Nadelbalken 34 in Transportrichtung T des Vlieses und wieder zurück bewirkt werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn diese Horizontalhub-Komponente mit der Abzugsgeschwindigkeit v2 der Abzugseinrichtung 18 synchronisiert ist, um Verzüge im Vlies 6 zu vermeiden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber auch bei jeder anderen Form von Vernadelungseinrichtungen anwendbar, insbesondere auch bei solchen, die nur eine geringe oder gar keine Horizontalhubkomponente zeigen.In the in Fig. 2 illustrated embodiment of the second needling device 4, a horizontal cyclic movement portion of the needle bar 34 in the transport direction T of the web and back again be effected. It is advantageous if this Horizontalhub component is synchronized with the withdrawal speed v 2 of the discharge device 18 in order to avoid distortion in the web 6. However, the method according to the invention is also applicable to any other form of needling devices, in particular also those which show only little or no horizontal lifting component.

Ein weiterer Betriebsparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4, der zur Homogenisierung des Einstichbildes des vernadelten Vlieses 6 angepasst werden kann, ist die Phase ϕ des vertikalen Antriebs 30 des mindestens einen Nadelbretts 14. Insbesondere der Phasenunterschied der zyklischen Bewegung der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 im Vergleich mit der zyklischen Bewegung der ersten Vernadelungseinrichtung 2 ist dabei interessant. Eine Phasenverschiebung von 180° bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die zweite Vernadelungseinrichtung 4 ihren jeweils höchsten Punkt des Vertikalhubs genau dann erreicht hat, wenn die erste Vernadelungseinrichtung 2 den tiefsten Punkt ihres Vertikalhubs erreicht hat. Durch eine Einstellung der Phase ϕ der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 kann das Einstichbild des fertig vernadelten Vlieses 6 erheblich beeinflusst werden. Die Einstellung des Betriebsparameters "Phase des vertikalen Antriebs" in der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 kann ohne Weiteres im laufenden Betrieb der Anlage erfolgen.Another operating parameter of the second needling device 4, which can be adapted to homogenize the stitching pattern of the needled web 6, is the phase φ of the vertical drive 30 of the at least one needle board 14. In particular, the phase difference of the cyclic movement of the second needling device 4 in comparison with the cyclic Movement of the first needling device 2 is interesting. A phase shift of 180 ° in this context means that the second needling device 4 has reached its respective highest point of the vertical stroke exactly when the first needling device 2 has reached the lowest point of its vertical stroke. By adjusting the phase φ of the second needling device 4, the stitching pattern of the finished needled web 6 can be considerably influenced. The adjustment of the operating parameter "phase of the vertical drive" in the second needling device 4 can be carried out readily during operation of the system.

Ein möglicher Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4, dessen Anpassung zu einer Homogenisierung des Einstichbildes des vernadelten Vlieses 6 führen kann, ist beispielsweise der Abstand der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 zur ersten Vernadelungseinrichtung 2 in der Transportrichtung T des Vlieses 6. In Fig. 3a und 3b ist eine beispielhafte Anordnung zur Verstellung der Position der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 in Transportrichtung T dargestellt. Neben den bereits in Fig. 2 dargestellten Komponenten der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 umfasst diese hier zusätzlich eine Exzenteranordnung 36, mit der ein im Wesentlichen horizontal angeordnetes Pleuel 38 in Transportrichtung T des Vlieses 6 bzw. in die Gegenrichtung bewegt werden und dann fixiert werden kann. Das Pleuel 38 ist mit dem Nadelbalken 34 gelenkig verbunden, um die Funktionstätigkeit der zweiten Vernadelungseinrichung 4 nicht einzuschränken. Neben der dargestellten Exzenteranordnung 36 ergeben sich für den Fachmann noch viele weitere Möglichkeiten, den Abstand der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 zur ersten Vernadelungseinrichtung 2 gezielt und millimetergenau einzustellen. Die dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Anpassung des Abstands auch im laufenden Betrieb der Anlage erfolgen kann.A possible structural parameter of the second needling device 4, whose adaptation can lead to a homogenization of the stitching pattern of the needled web 6, is, for example, the distance of the second needling device 4 to the first needling device 2 in the transporting direction T of the web 6 Fig. 3a and 3b an exemplary arrangement for adjusting the position of the second needling device 4 in the transport direction T is shown. In addition to the already in Fig. 2 Components of the second needling device 4 shown here additionally comprise an eccentric arrangement 36 with which a substantially horizontally arranged connecting rod 38 can be moved in the transport direction T of the fleece 6 or in the opposite direction and then fixed. The connecting rod 38 is pivotally connected to the needle bar 34 in order not to restrict the operation of the second Vernadelungseinrichung 4. In addition to the eccentric arrangement 36 shown, many further possibilities arise for the person skilled in the art to adjust the distance of the second needling device 4 to the first needling device 2 in a targeted manner and with millimeter precision. The illustrated embodiment has the advantage that the adaptation of the distance can also take place during operation of the system.

Ein weiterer Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4, der erfindungsgemäß zur Homogenisierung des Einstichbildes des vernadelten Vlieses 6 angepasst werden kann, ist die seitliche Positionierung des mindestens einen Nadelbretts 14 in der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 quer zur Transportrichtung T des Vlieses 6. Ein Beispiel für einen geeigneten Verschiebemechanismus ist in Fig. 4 dargestellt. Der Verschiebemechanismus umfasst im dargestellten Beispielsfall eine Spindelanordnung 40, mit deren Hilfe das Nadelbrett 14 der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 quer zur Transportrichtung T des Vlieses 6 verschoben werden kann. Die Spindelanordnung 40 kann vorzugsweise über einen von der Steuereinrichtung 22 gesteuerten Antrieb angetrieben sein. Diese Anpassung kann bei laufendem Betrieb der Anlage erfolgen. Es sind noch viele weitere Mechanismen denkbar, die für eine seitliche Verschiebung des Nadelbretts 14 in der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 sorgen können. Beispielsweise greift der Verschiebemechanismus in der dargestellten Ausführungsform am Nadelbalken 34 der Vernadelungseinrichtung 4 an, es ist aber auch möglich, dass der seitliche Verschiebemechanismus direkt mit einem pneumatisch an den Nadelbalken 34 geklemmten Nadelbrett 14 verbunden ist.Another structural parameter of the second needling device 4, which according to the invention can be adapted for homogenizing the stitching pattern of the needled web 6, is the lateral positioning of the at least one needle board 14 in the second needling device 4 transversely to the transport direction T of the web 6. An example of a suitable displacement mechanism is in Fig. 4 shown. In the example shown, the displacement mechanism comprises a spindle arrangement 40 with the aid of which the needle board 14 of the second needling device 4 can be displaced transversely to the transport direction T of the fleece 6. The spindle arrangement 40 can preferably be driven via a drive controlled by the control device 22. This adjustment can be made while the system is in operation. There are many other mechanisms are conceivable that can provide for a lateral displacement of the needle board 14 in the second needling device 4. For example, in the illustrated embodiment, the displacement mechanism engages the needle bar 34 of the needling device 4, but it is also possible for the lateral displacement mechanism to be directly connected to a needle board 14 pneumatically clamped to the needle bar 34.

Ein weiterer Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung 4, dessen Anpassung zu einer Homogenisierung des Einstichbildes im vernadelten Vlies 6 führen kann, ist die Nadelanordnung im mindestens einen Nadelbrett 14 der zweiten Vernadelungseinrichtung 4. Da ein Nadelbrett sehr viele mögliche Nadelpositionen beinhaltet, bildet die Variabilität in der Nadelanordnung eine besonders effektive Variante zur Verbesserung des Einstichbildes.A further structural parameter of the second needling device 4, whose adaptation can lead to a homogenization of the stitching pattern in the needled web 6, is the needle arrangement in the at least one needle board 14 of the second needling device 4. Since a needle board contains many possible needle positions, the variability in the needle arrangement forms a particularly effective variant for improving the penetration pattern.

Eine erste Option zur Variation der Nadelanordnung im Nadelbrett 14 ist die gezielte teilweise Bestückung eines herkömmlichen Nadelbretts 14 mit Nadeln 16, die lediglich in die von der Steuereinrichtung 22 berechneten Bohrungen eingeführt werden, während andere Bohrungen des Nadelbretts 14 frei bleiben. Die gezielte teilweise Bestückung des Nadelbretts 14 kann manuell oder mittels eines Bestückungsautomaten durchgeführt werden, der von der Steuereinrichtung 22 gesteuert wird.A first option for varying the needle assembly in the needle board 14 is the targeted partial assembly of a conventional needle board 14 with needles 16, which are only introduced into the holes calculated by the control device 22, while leaving other holes of the needle board 14 free. The targeted partial placement of the needle board 14 can be carried out manually or by means of a placement machine, which is controlled by the control device 22.

Eine weitere Option zur Variation der Nadelanordnung im Nadelbrett 14 ist eine Anordnung, bei der die Nadeln 16 im Bereich des mindestens einen Nadelbretts 14 horizontal verschiebbar sind. Zur Umsetzung dieses Prinzips existieren mehrere Möglichkeiten.Another option for varying the needle arrangement in the needle board 14 is an arrangement in which the needles 16 are horizontally displaceable in the region of the at least one needle board 14. To implement this principle, there are several possibilities.

Eine erste Möglichkeit ist in Fig. 5 dargestellt. Das dargestellte Nadelbrett 14 umfasst hier eine Grundplatte 41, in der mehrere horizontal verlaufende Schlitze 42 angeordnet sind. In Fig. 5 sind beispielhaft vier Schlitze, davon zwei in einer ersten Richtung und zwei weitere in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung, dargestellt. Die Anordnung der Schlitze 42 im Nadelbrett ist jedoch beliebig wählbar und die Schlitze 42 können in beliebiger Anzahl vorliegen und sich in beliebigen Richtungen erstrecken. In den Schlitzen 42 sind Nadelmodule 44 horizontal verschiebbar angeordnet. Jedes Nadelmodul 44 umfasst dabei ein Trägerelement 46, vorzugsweise aus Kunststoff, das eine oder mehrere Ausnehmungen 47 aufweist, in denen die Schäfte einer oder mehrerer Nadeln 16 eingebracht sind. Das Trägerelement 46 kann beispielsweise an die Nadeln 16 angespritzt sein. Die Nadelspitzen ragen aus den Ausnehmungen 47 heraus. Jeder Schlitz 42 weist vorzugsweise in seinem Wandbereich einen umlaufenden Absatz 48 auf, wie am besten im abgebrochenen Bereich links unten in Fig. 5 zu sehen ist. Auf diesen Absätzen 48 liegen vorstehende Randabschnitte 50 des Trägerelements 46 auf. Weitere Gestaltungsmöglichkeiten von Nadelmodulen 44 sind in EP 2 138 616 A1 oder EP 2 138 617 A1 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme vollständig umfasst sein soll.A first option is in Fig. 5 shown. The illustrated needle board 14 here comprises a base plate 41, in which a plurality of horizontally extending slots 42 are arranged. In Fig. 5 For example, four slots are shown, two in a first direction and two further in a second direction perpendicular to the first direction. However, the arrangement of the slots 42 in the needle board is arbitrary and the slots 42 may be in any number and extend in any direction. In the slots 42 needle modules 44 are arranged horizontally displaceable. Each needle module 44 in this case comprises a carrier element 46, preferably made of plastic, which has one or more recesses 47 in which the shafts of one or more needles 16 are introduced. The carrier element 46 may be injection-molded onto the needles 16, for example. The needle tips protrude from the recesses 47. Each slot 42 preferably has in its wall portion a circumferential shoulder 48, as best in the broken area in the lower left in Fig. 5 you can see. On these shoulders 48 are projecting edge portions 50 of the support member 46. Further design possibilities of needle modules 44 are in EP 2 138 616 A1 or EP 2 138 617 A1 described, the content of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

Die einzelnen Nadelmodule 44 können nun in den Schlitzen 42 verschoben werden, und nach Erreichen der korrekten Schiebeposition werden die Nadelmodule 44 durch Kräfte zwischen Nadelbrett 14 und dem zugehörigen Nadelbalken 34 (Fig. 1) geklemmt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, können auch mehrere Nadelmodule 44 in einem Schlitz 42 angeordnet sein.The individual needle modules 44 can now be displaced in the slots 42, and after reaching the correct sliding position, the needle modules 44 are moved by forces between the needle board 14 and the associated needle bar 34 (FIG. Fig. 1 ) clamped. How out Fig. 5 As can be seen, a plurality of needle modules 44 can also be arranged in a slot 42.

In Fig. 6 ist eine weitere Möglichkeit der verschiebbaren Anordnung von Nadeln 16 im Nadelbrett 14 der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 schematisch dargestellt. In dieser Ausgestaltung ist an dem Nadelbalken 34 eine Magnetplatte 52 befestigt. Das Nadelbrett 14 besteht aus mehreren ferromagnetischen Nadelbrettsegmenten 54, die an der Magnetplatte 52 fixierbar sind. Im vorliegenden Fall sind die Nadelbrettsegmente 54 quer zur Transportrichtung T des Vlieses 6 angeordnet sind und definieren zwischen sich jeweils Schlitze 42 zur Aufnahme von Nadelmodulen 44. Jedes Nadelmodul 44 umfasst eine Mehrzahl von Nadeln 16, die mit einem Trägerelement 46 verbunden sind. Das Trägerelement 46 kann, wie in Fig. 6 dargestellt, geringfügig nach unten aus dem zugehörigen Schlitz 42 herausragen, es kann aber auch vollständig in dem Schlitz 42 aufgenommen sein.In Fig. 6 Another possibility of the displaceable arrangement of needles 16 in the needle board 14 of the second needling device 4 is shown schematically. In this embodiment, a magnetic plate 52 is attached to the needle bar 34. The needle board 14 consists of several ferromagnetic needle board segments 54 which are fixable to the magnetic disk 52. In the present case, the Nadelbrettsegmente 54 are arranged transversely to the transport direction T of the web 6 and define between them respective slots 42 for receiving needle modules 44. Each needle module 44 includes a plurality of needles 16 which are connected to a support member 46. The support member 46 may, as in Fig. 6 shown, slightly projecting down from the associated slot 42, but it may also be completely received in the slot 42.

In seinem Endbereich weist das Trägerelement 46 einen verbreiterten Kopfabschnitt 56 auf, der in einem entsprechend verbreiterten Abschnitt des zugehörigen Schlitzes 42 verschiebbar aufgenommen und geführt ist. Vorzugsweise ist zumindest der Kopfabschnitt 56 ferromagnetisch ausgebildet. Im Einbauzustand sind die Kopfabschnitte 56 der Nadelmodule 44 dann an der Magnetplatte 52 fixiert. Zu weiteren Gestaltungsmöglichkeiten der hier verwendeten Nadelmodule 44 wird wiederum auf EP 2 138 617 A1 oder EP 2 138 616 A1 verwiesen, deren Inhalt durch Bezugnahme vollumfänglich umfasst sein soll.In its end region, the support member 46 has a widened head portion 56 which is slidably received and guided in a corresponding widened portion of the associated slot 42. Preferably, at least the head portion 56 is ferromagnetic. In the installed state, the head sections 56 of the needle modules 44 are then fixed to the magnetic plate 52. For further design options of the needle modules 44 used here is again on EP 2 138 617 A1 or EP 2 138 616 A1 referenced, the contents of which should be fully incorporated by reference.

Es sei hiermit darauf hingewiesen, dass Einzelheiten der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden können.It should be noted that details of in Fig. 5 and 6 illustrated embodiments can be combined with each other as desired.

In Fig. 7 ist eine weitere mögliche Ausgestaltung einer variablen, verschiebbaren Anordnung von Nadeln 16 im Bereich des Nadelbretts 14 der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 dargestellt. Im dargestellten Beispielsfall umfasst jedes Nadelmodul 44 lediglich eine Nadel 16, es kann aber auch mehrere Nadeln 16 umfassen. Jedes Nadelmodul 44 weist einen Kopfabschnitt 56 auf, der ferromagnetisch ist. Bei abgeschalteter Magnetplatte 52 sind die Nadelmodule 44 verschiebbar bzw. können neu platziert werden, bei eingeschalteter Magnetplatte 52 sind sie an beliebiger Stelle an der Magnetplatte 52 fixiert. Zwischenräume zwischen einzelnen Nadelmodulen 44 können durch Zwischenstücke 58 überbrückt werden, um eine Stabilisierung zu erreichen. Die Zwischenstücke 58 können bevorzugt ebenfalls ferromagnetisch sein.In Fig. 7 another possible embodiment of a variable, displaceable arrangement of needles 16 in the area of the needle board 14 of the second needling device 4 is shown. In the example shown, each needle module 44 comprises only one needle 16, but it may also comprise a plurality of needles 16. Each needle module 44 has a head portion 56 which is ferromagnetic. When the magnetic plate 52 is switched off, the needle modules 44 are displaceable or can be repositioned; when the magnetic plate 52 is switched on, they are fixed to the magnetic plate 52 at any point. Gaps between individual needle modules 44 can be bridged by intermediate pieces 58 in order to achieve stabilization. The intermediate pieces 58 may preferably also be ferromagnetic.

Die in Fig. 8a dargestellte Variante zeigt einzelne Nadelbrettsegmente 54, von denen zumindest manche ferromagnetisch ausgebildet sind und an einer Magnetplatte 52 fixiert werden. Im dargestellten Beispielsfall weisen zumindest manche der Nadelbrettsegmente 54 Ausnehmungen 60 (siehe Draufsicht in Fig. 8b) auf, die zur variablen Aufnahme von einzelnen Nadeln 16 dienen. Die Ausnehmungen 60 sind hierbei in einem Randbereich des jeweiligen Nadelbrettsegments 54 ausgebildet, sodass die jeweilige Ausnehmung 60 im eingebauten Zustand gemäß Fig. 8a durch das angrenzende Nadelbrettsegment 54 begrenzt wird. Durch geeignete Form des oberen Endbereichs der Ausnehmungen 60, beispielsweise in Form eines Prismas, und entsprechender Ausgestaltung der Nadelköpfe werden die einzelnen Nadeln 16 somit zwischen jeweils zwei Nadelbrettsegmenten 54 und der Magnetplatte 52 fest in der Ausnehmung 60 gehalten.In the Fig. 8a variant shown shows individual Nadelbrettsegmente 54, at least some of which are ferromagnetic and are fixed to a magnetic plate 52. In the illustrated example, at least some of the needle board segments 54 have recesses 60 (see plan view in FIG Fig. 8b ), which serve for variable recording of individual needles 16. The recesses 60 are in this case formed in an edge region of the respective needle board segment 54, so that the respective recess 60 in the installed state according to Fig. 8a is limited by the adjacent needle board segment 54. By suitable shape of the upper end portion of the recesses 60, for example in the form of a prism, and corresponding configuration of the needle heads, the individual needles 16 are thus held between each two Nadelbrettsegmenten 54 and the magnetic plate 52 fixed in the recess 60.

Zwischen der Magnetplatte 52 und den Nadelbrettsegmenten 54 kann zudem in horizontaler Richtung eine Klemmkraft beaufschlagt werden, beispielsweise über einen pneumatisch aktivierbaren Luftschlauch 62. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn manche der Nadelbrettsegmente 54 nicht magnetisch an der Magnetplatte 52 haften, weil sie beispielsweise aus Kunststoff oder Aluminium gebildet sind. Eine derartige Verspannungseinrichtung kann auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 verwendet werden.Between the magnetic plate 52 and the needle board segments 54 also in the horizontal direction, a clamping force can be applied, for example via a pneumatically activated air hose 62. This is particularly necessary if some of the needle board segments 54 are not magnetically adhere to the magnetic disk 52, because they are made of plastic, for example or aluminum are formed. Such a bracing device can also in the embodiment according to Fig. 7 be used.

Eine weitere Möglichkeit der variablen Nadelanordnung im Nadelbrett 14 liegt darin, die Nadeln 16 in mindestens einem Nadelbrett 14 vertikal zu verschieben. Ein Beispiel einer derartigen Ausgestaltung ist in Fig. 9 dargestellt. Dabei ist der vordere rechte Eckbereich des Nadelbretts 14 abgebrochen dargestellt, damit die Anordnung der Nadeln 16 im Inneren des Nadelbretts 14 ersichtlich wird.Another possibility of the variable needle arrangement in the needle board 14 is to move the needles 16 in at least one needle board 14 vertically. An example of such a configuration is in Fig. 9 shown. In this case, the front right corner region of the needle board 14 is shown broken off, so that the arrangement of the needles 16 in the interior of the needle board 14 is visible.

In der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform umfasst das Nadelbrett 14 drei Lagen 64, 66 und 68, die jeweils miteinander fluchtende Bohrungen 70 für die einzelnen Nadeln 16 aufweisen. Die Nadeln 16 sind innerhalb dieser Bohrungen 70 vertikal verschiebbar angeordnet, und zwar derart, dass sie in jedem Fall durch die untere Lage 68 und die mittlere Lage 66 bis in die obere Lage 64 des Nadelbretts 14 reichen, wobei sie unterschiedlich tief in die obere Lage 64 des Nadelbretts 14 geschoben werden können. In Fig. 9 sind von den vier dargestellten Nadeln 16 die beiden linken Nadeln weniger weit in die obere Lage 64 des Nadelbretts 14 eingeschoben als die beiden rechts davon dargestellten Nadeln.In the in Fig. 9 illustrated embodiment, the needle board 14 comprises three layers 64, 66 and 68, each having mutually aligned bores 70 for the individual needles 16. The needles 16 are arranged vertically displaceable within these bores 70, in such a way that they extend in each case through the lower layer 68 and the middle layer 66 into the upper layer 64 of the needle board 14, wherein they different depths in the upper layer 64 of the needle board 14 can be pushed. In Fig. 9 are of the four illustrated needles 16, the two left needles less far into the upper layer 64 of the needle board 14 inserted as the two needles shown to the right thereof.

Die Fixierung der Nadeln 16 erfolgt im dargestellten Beispielsfall durch mehrere Hebel 72, die eine horizontale Kraft auf die mittlere Lage 66 des Nadelbretts 14 aufbringen und somit die durch die mittlere Lage 66 hindurch verlaufenden Nadeln 16 gegenüber der oberen Platte 64 und der unteren Platte 68 des Nadelbretts 14 verspannen. Die mittlere Lage 66 des Nadelbretts 14 kann, wie im dargestellten Beispielsfall, einstückig ausgebildet sein, oder aber auch segmentiert. Mit dieser Anordnung können einzelne Nadeln 16 in ihrer Höhenposition eingestellt und dort fixiert werden. Die einzelnen Nadeln 16 werden somit für den Eingriff in das Vlies 6 aktiviert, indem sie nach unten gezogen werden, und sie werden deaktiviert, indem sie nach oben geschoben werden. Es sind noch mehrere andere Möglichkeiten der vertikalen Verschiebung der Nadeln 16 im Nadelbrett 14 denkbar.The fixation of the needles 16 takes place in the illustrated example by several levers 72 which apply a horizontal force on the middle layer 66 of the needle board 14 and thus passing through the middle layer 66 through needles 16 with respect to the upper plate 64 and the lower plate 68 of the Tighten needle boards 14. The middle layer 66 of the needle board 14 may, as in the illustrated example, be integrally formed, or else segmented. With this arrangement, individual needles 16 can be adjusted in their height position and fixed there. The individual needles 16 are thus activated for engagement in the web 6 by being pulled down, and they are deactivated by being pushed upwards. There are several other possibilities of vertical displacement of the needles 16 in the needle board 14 conceivable.

Die in Fig. 5 bis 9 dargestellten Varianten der variablen Nadelanordnung im Nadelbrett können nur bei Stillstand der Maschine durchgeführt werden. Hierzu wird der Bedienperson entweder auf einem Bildschirm 24 die bevorzugte Anordnung der Nadeln 16 im Nadelbrett 14 der zweiten Vernadelungseinrichung 4 angezeigt, die sie einstellen soll, oder es werden entsprechende Vorrichtungen zur automatischen Positionierung der Nadeln 16 im Nadelbrett 14 durch die Steuereinrichtung 22 auf Basis des Ergebnisses des Detektors 20 angesteuert.In the Fig. 5 to 9 shown variants of the variable needle assembly in the needle board can be performed only when the machine is stopped. For this purpose, the operator is either displayed on a screen 24, the preferred arrangement of the needles 16 in the needle board 14 of the second Vernadelungseinrichung 4, which should set, or there are corresponding devices for automatically positioning the needles 16 in the needle board 14 by the controller 22 based on Results of the detector 20 driven.

Bislang war immer nur von einer ersten Vernadelungseinrichtung 2 und einer zweiten Vernadelungseinrichtung 4 die Rede. Es ist aber selbstverständlich möglich, dass noch weitere Vernadelungseinrichtungen im Rahmen der Erfindung verwendet werden.So far, only a first needling device 2 and a second needling device 4 has been mentioned. But it is of course possible that even more needling devices are used in the invention.

Viele weitere Modifikationen und Ausgestaltungen der Details zu den Einstellmöglichkeiten des Betriebsparameters und/oder Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung 4 sind für den Fachmann ersichtlich.Many further modifications and refinements of the details of the adjustment possibilities of the operating parameter and / or structural parameter of the second needling device 4 will be apparent to those skilled in the art.

In bestimmten Fällen kann die Einstellung nur eines der genannten Parameter ausreichend oder vorteilhaft sein, ebenso können aber im Rahmen der Erfindung auch mehrere der genannten Parameter gleichzeitig angepasst werden.In certain cases, the adjustment of only one of the mentioned parameters may be sufficient or advantageous, but in the context of the invention several of the mentioned parameters can also be adapted simultaneously.

Claims (15)

Verfahren zur Homogenisierung des Einstichbildes in einem vernadelten Vlies (6) mit folgenden Schritten: Bereitstellen einer ersten Vernadelungseinrichtung (2) und einer zweiten Vernadelungseinrichtung (4), die in Reihe angeordnet sind, wobei jede Vernadelungseinrichtung (2, 4) eine Vielzahl von an mindestens einem bewegbaren Nadelbrett (8, 14) befestigten Nadeln (10, 16) zum Vernadeln eines zugeführten Vlieses (6) aufweist; Vernadeln des zugeführten Vlieses (6) in der ersten Vernadelungseinrichtung (2), wodurch eine Vielzahl von Einstichen im Vlies (6) erzeugt wird; Detektieren von Einstich-Fehlstellen im Vlies (6) in einem Bereich zwischen der ersten Vernadelungseinrichtung (2) und der zweiten Vernadelungseinrichtung (4); weiteres Vernadeln des von der ersten Vernadelungseinrichtung (2) vernadelten Vlieses (6) in der zweiten Vernadelungseinrichtung (4), wobei mindestens ein Betriebsparameter und/oder mindestens ein Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) auf der Basis des Ergebnisses der Detektion von Einstich-Fehlstellen im Vlies (6) derart angepasst wird, dass beim weiteren Vernadeln des Vlieses (6) in der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) zumindest Teile der Einstich-Fehlstellen gezielt aufgefüllt werden. Method for homogenizing the stitching pattern in a needled nonwoven (6), comprising the following steps: Providing a first needling device (2) and a second needling device (4) arranged in series, wherein each needling device (2, 4) comprises a multiplicity of needles (10, 16) attached to at least one movable needle board (8, 14) Needling a fed nonwoven fabric (6); Needling the fed web (6) in the first needling device (2), thereby producing a plurality of punctures in the web (6); Detecting puncture defects in the web (6) in a region between the first needling device (2) and the second needling device (4); further needling of the nonwoven fabric (6) needled by the first needling device (2) in the second needling device (4), wherein at least one operating parameter and / or at least one structure parameter of the second needling device (4) is determined on the basis of the result of the detection of puncture defects in the fleece (6) is adapted such that during further needling of the web (6) in the second needling device (4) at least parts of the puncture defects are selectively filled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) mittels automatischer Steuerung oder Regelung erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the adjustment of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device (4) by means of automatic control or regulation. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Betriebsparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) den Vorschub des Vlieses pro Hub des mindestens einen Nadelbretts (14) umfasst.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one operating parameter of the second needling device (4) comprises the feed of the fleece per stroke of the at least one needle board (14). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Betriebsparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) die Phase (ϕ) eines vertikalen Antriebs (30) des mindestens einen Nadelbretts (14) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one operating parameter of the second needling device (4) comprises the phase (φ) of a vertical drive (30) of the at least one needle board (14). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) den Abstand zur ersten Vernadelungseinrichtung (2) in einer Transportrichtung (T) des Vlieses (6) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one structural parameter of the second needling device (4) comprises the distance to the first needling device (2) in a transport direction (T) of the fleece (6). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) die seitliche Positionierung des mindestens einen Nadelbretts (14) in der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) quer zu einer Transportrichtung (T) des Vlieses (6) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one structural parameter of the second needling device (4) the lateral positioning of the at least one needle board (14) in the second needling device (4) transversely to a transport direction (T) of the fleece (6) includes. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Strukturparameter der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) die Nadelanordnung im mindestens einen Nadelbrett (14) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one structural parameter of the second needling device (4) comprises the needle arrangement in the at least one needle board (14). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (16) im Bereich des mindestens einen Nadelbretts (14) horizontal verschiebbar sind.A method according to claim 7, characterized in that the needles (16) in the region of the at least one needle board (14) are horizontally displaceable. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Nadelbrett (14) eine Grundplatte (41) und eine Mehrzahl von an der Grundplatte (41) gehaltenen Nadelmodulen (44) aufweist, von denen jedes ein Trägerelement (46) aufweist, das mit einer oder einer Mehrzahl von Nadeln (16) ausgestattet ist, wobei die einzelnen Nadelmodule (44) im Nadelbrett (14) horizontal verschiebbar sind.A method according to claim 8, characterized in that the at least one needle board (14) comprises a base plate (41) and a plurality of needle modules (44) held on the base plate (41), each of which has a carrier element (46) which cooperates with one or a plurality of needles (16) is equipped, wherein the individual needle modules (44) in the needle board (14) are horizontally displaceable. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vernadelungseinrichtung (4) an einem Nadelbalken (34) mindestens eine Magnetplatte (52) aufweist, die zur lösbaren Festlegung von Nadeln (16), Nadelmodulen (44) und/oder Nadelbrettsegmenten (54) an der den Nadelspitzen gegenüberliegenden Seite dient.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the second needling device (4) on a needle bar (34) has at least one magnetic plate (52) for detachably fixing needles (16), needle modules (44) and / or Needle board segments (54) on the opposite side of the needle tips. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (16) im mindestens einen Nadelbrett (14) vertikal verschiebbar sind.A method according to claim 7, characterized in that the needles (16) in the at least one needle board (14) are vertically displaceable. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion von Einstich-Fehlstellen im Vlies (6) mittels eines optoelektronischen Verfahrens, vorzugsweise mittels eines digitalen Scans der Oberfläche des vernadelten Vlieses, erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection of puncture defects in the fleece (6) by means of an optoelectronic method, preferably by means of a digital scan of the surface of the needled nonwoven takes place. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) unter Zuhilfenahme von in einer elektronischen Bibliothek hinterlegten Daten erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the at least one operating parameter and / or the at least one structural parameter of the second needling device (4) takes place with the aid of data stored in an electronic library. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromab der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) eine Detektion der Einstich-Homogenität im vernadelten Vlies (6) vorgenommen wird, vorzugsweise mittels eines optoelektronischen Verfahrens.Method according to one of the preceding claims, characterized in that downstream of the second needling device (4) a detection of the puncture homogeneity in the needled nonwoven fabric (6) is carried out, preferably by means of an optoelectronic method. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisse der Detektion der Einstich-Homogenität im vernadelten Vlies (6) stromab der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) für eine Feinanpassung des mindestens einen Betriebsparameters und/oder des mindestens einen Strukturparameters der zweiten Vernadelungseinrichtung (4) verwendet werden.A method according to claim 14, characterized in that the results of the detection of the puncture homogeneity in the needled nonwoven (6) downstream of the second needling device (4) for a fine adjustment of the at least one operating parameter and / or the at least one structure parameter of the second needling device (4) be used.
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